燕麦是一种重要的粮饲兼用作物,因其丰富的营养价值和多样用途而备受青睐,在全球范围内广泛种植。
一、燕麦的植物学性状
燕麦属于禾本科燕麦属一年生草本植物,株高通常在70~150厘米之间,其茎秆直立粗壮,叶鞘松弛多毛,叶片呈披针形,扁平宽大。花序多为圆锥花序,每个小穗通常包含2到3朵小花(图1)。燕麦的生长周期一般为3~4个月,种子为颖果,种皮颜色有白色、黄色、黑色等,燕麦的颖果即为我们常说的燕麦粒,果实瘦长而有腹沟,表面密生茸毛,颜色多为淡黄色或黄白色(图2)。
图1 燕麦植株
图2 燕麦籽粒二、燕麦的地域分布
燕麦喜欢冷凉的气候条件,对土壤的要求不严,适应性强,能够在较为贫瘠的土壤和寒冷的气候条件下生长。它广泛分布于世界各地的温带地区,包括北美、欧洲、亚洲等多个大陆。在中国,燕麦主要分布在内蒙古、河北、山西、青海和甘肃等地的高寒或干旱地区。
三、燕麦的耐盐碱特性
随着全球土壤盐碱化问题日益严重,科学家们正在寻找能在恶劣环境中生长的"超级作物"。中国农业科学院作物科学研究所吴斌研究团队对485份燕麦展开了一场特殊的耐盐碱"抗压测试"。研究人员给燕麦种子设置了"生存挑战"——利用125 mmol L‒1 NaCl、Na2SO4和NaHCO3 (1:1:1)的混合盐碱溶液模拟恶劣土壤环境,他们像记录运动员成绩一样,科学细致地测量了燕麦种子萌发的8项关键指标:发芽速度、最终发芽数、根芽长度、鲜重干重等。
通过综合评价(相关性分析、主成分分析、隶属函数分析及聚类分析等方法)发现:(1)所有燕麦在盐碱环境下各项指标都"缩水",就像运动员在高原训练时成绩会下滑;(2)不同燕麦品种耐盐碱差异悬殊,有的像"体育特长生"顽强生长,有的则像"温室花朵"完全无法适应;(3)通过智能分类(结合隶属函数分析与聚类分析方法),把燕麦划分为5个“抗压等级”(图3):抗压冠军(高耐盐碱材料):2份,分别为燕1606、海阔夫斯基;抗压能手(耐盐碱材料):49份;普通群众(中等耐盐碱材料):147份;敏感群体(盐碱敏感材料):129份;极度敏感(盐碱极敏感材料):158份。
图3 燕麦种质资源耐盐碱性聚类分析
Ⅰ. 高耐盐碱型(红色部分);Ⅱ. 耐盐碱型(绿色部分);Ⅲ. 中等耐盐碱型(蓝色部分);Ⅳ. 盐碱敏感型(黄色部分);Ⅴ. 盐碱极敏感型(粉色部分)
四、燕麦的营养价值
燕麦是一种营养丰富的谷物,富含多种对人体有益的营养成分。其主要营养成分包括:
(1)蛋白质:燕麦中的蛋白质含量较高,一般在12%~19%之间,且其蛋白质含有较高的人体必需氨基酸,如赖氨酸和色氨酸,有助于满足人体对蛋白质的需求。
(2)脂肪:燕麦中的脂肪含量约为6%~8%,且脂肪中不饱和脂肪酸含量较高,如油酸、亚油酸等,有助于降低胆固醇,对心血管健康有益。
(3)膳食纤维:燕麦中含有丰富的可溶性膳食纤维,其主要成分是(1→3),(1→4)-β-D-葡聚糖,这种可溶性膳食纤维具有良好的吸水性,能够在肠道中形成凝胶状物质,延缓食物中糖分的吸收,降低血糖生成指数,并能增加饱腹感,对减肥和控制体重有一定的帮助。
(4)维生素和矿物质:燕麦富含多种维生素和矿物质,如维生素E、钙、铁、锌、镁等。维生素E是一种抗氧化剂,有助于保护细胞免受自由基的损伤;钙、铁、锌等矿物质对骨骼健康、免疫功能、智力发育等都有重要作用。
(5)生物活性物质:燕麦中还含有一些生物活性物质,如植物甾醇、皂苷、燕麦碱等,这些物质具有抗氧化、抗炎、降血脂等多种生理活性,对预防慢性疾病如心血管疾病、糖尿病等有一定的潜在作用。
五、燕麦的食用方法
燕麦的食用方法多样(图4和图5),常见的包括:
(1)燕麦粥:将燕麦粒或燕麦片加水或牛奶煮熟,制成粥状,可加入水果、坚果等增加风味。
(2)燕麦片:燕麦片是经过蒸煮、压扁和烘烤处理的燕麦,可直接用于制作早餐麦片或烘焙食品。
(3)燕麦粉:燕麦磨成粉后可用于制作莜面鱼鱼、莜面栲栳栳等传统食品,也可制作面包、饼干等烘焙食品。
(4)燕麦奶:近年来,燕麦奶作为一种植物基奶制品,逐渐成为乳糖不耐受者和素食者的替代选择。
图4 燕麦传统食品
图5 燕麦现代食品
六、燕麦的应用前景
随着人们对健康生活方式追求的增加,燕麦作为一种天然、健康的食材,正受到越来越多消费者的青睐。同时,燕麦还被用于生产各种功能性食品和保健品,显示了广阔的应用前景和发展潜力。
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张静, 高文博, 晏林, 张宗文, 周海涛, 吴斌. 燕麦种质资源耐盐碱性鉴定评价及耐盐碱种质筛选. 作物学报, 2023, 49(06): 1551-1561. DOI:10.3724/SP.J.1006.2023.21032.
作者简介
吴斌,博士,中国农业科学院作物科学研究所副研究员,研究方向为“燕麦种质资源保护与利用”。从事燕麦遗传资源收集、鉴定和编目工作,共收集燕麦资源1384份;开发并利用分子标记对我国燕麦种质资源遗传多样性分布规律和特点进行研究,构建了燕麦核心种质;利用富集重组技术,开发高质量的燕麦SSR分子标记,绘制首张基于SSR标记的燕麦遗传图谱并对相关重要农艺性状调控基因进行初步定位;构建了包括突变体库以及永久作图群体等功能基因研究平台。克隆了燕麦主要保健功能成分β-葡聚糖合成关键基因,解析了燕麦葡聚糖合成机制,为优质燕麦分子标记开发和分子育种研究奠定了基础;创制一批高产、抗逆、高葡聚糖含量品系,为相关育种和基础研究提供了材料;合作选育新品种3个,申请授权国家发明专利3项,发表文章30余篇,主编、参编专著3部,协助培养研究生19名。
来源: 中国作物学会
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